Контрольная работа по "Экологии"

Обычно технологии и оборудование для очистки определяются характеристиками выбросов, которые подразделяются на неорганизованные и организованные. В последнее время наметилась тенденция с помощью различных технических средств (зонтов, кожухов и т.п.) собирать неорганизованные выбросы и, превращая их, таким образом, в организованные, выбрасывать с помощью дымовых или выхлопных труб в атмосферу.

Источники пылегазовых выбросов в атмосферу  могут быть сосредоточенными (точечными) или рассредоточенными (пространственно распределенными). Поэтому отвод выбросов для очистки  и рассеивания в атмосфере  может осуществляться целым рядом  способов.

При относительно небольшой  интенсивности газопылевых выделений  их эвакуация от источника производится с помощью зонта с последующим  отводом (аспирацией), очисткой разбавленного  подсасываемым воздухом газа и возвратом  очищенного газа в пространство цеха. Если в отходящих газах содержатся вредные компоненты примесей, то очищенный выброс выводят за пределы цеха, одновременно забирая чистый воздух из атмосферы. У объектов с локальными выбросами большого количества вредных и (или) опасных загрязнений создается организованный отбор с эвакуацией загрязненного технологического газа через систему газоходов (боровов). После очистки газы подаются в трубы для рассеивания и при необходимости разбавляются атмосферным воздухом. В последнее время автотранспорт снабжается уловителями сажистых частиц, нейтрализаторами для дожигания топлива с помощью катализаторов горючих компонентов. С переводом двигателей внутреннего сгорания на водородное топливо отпадает необходимость в установке пылегазоочистных устройств.

Защита атмосферы от выбросов наиболее эффективно достигается путем  очистки загрязненных газов в  специальных аппаратах. В основе работы таких аппаратов используются закономерности различных физико-механических и физико-химических процессов.

Для выделения частиц пыли из газового потока в сухих аппаратах  используют принципы инерции и фильтрования. Применение этих принципов позволило  создать пылеуловители, обладающие следующими достоинствами:

• простой конструкцией, обеспечивающей самые низкие по сравнению с другими способами эксплуатационные расходы по улавливанию пыли;
• способность в случае применения тканевых и им подобных фильтров обеспечивать достижение высоких степеней очистки;
• улавливанием примесей в сухом виде, что облегчает операции по дальнейшему их использованию (транспортировке, переработке и т.п.).

Эти особенности определили области промышленного производства и транспорта, где нашли применение сухие пылеулавливатели, в которых  обычно подвергаются обработке слабо  слипающиеся, нетоксичные, взрывопожароопасные выбросы.

В мокрых аппаратах улавливание  примесей достигается промывкой  загрязненного газа жидкостью или  осаждением частиц на жидкоструйную  пленку. В результате контакта газового потока с жидкостью происходит захват взвешенных частиц и унос их из аппарата в виде шлама. Для аппаратов мокрой очистки газа характерны:

• простота конструкции и сравнительно невысокая стоимость;
• меньшие габариты при такой же производительности;
• возможность очищать газ повышенной температуры и влажности;
• возможность улавливать, кроме пыли, пары и газовые компоненты;
• способность подвергать очистке взрыво- и пожароопасные газы.

1. Мероприятия по борьбе с выбросами автотранспорта

Оценка автомобилей по токсичности выхлопов и повседневный контроль над автомашинами. При хорошо работающем двигателе в выхлопных  газах окиси углерода должно содержаться  не более допустимой нормы. Положением Государственной автомобильной  инспекции на нее возложен контроль за выполнением мероприятий по охране окружающей среды от вредного влияния автомототранспорта.

По мнению специалистов, перевод автотранспорта на дизельные  двигатели уменьшит выброс в атмосферу  вредных веществ. В выхлопе дизеля почти не содержится ядовитой окиси  углерода, так как дизельное топливо  сжигается в нем практически  полностью. К тому же дизельное топливо  свободно от тетраэтила свинца, присадки, которая используется для повышения октанового числа бензина, сжигаемого в современных карбюраторных двигателях с высокой степенью сжигания. Дизель экономичнее карбюраторного двигателя на 20-30%. Более того, для производства 1 л дизельного топлива требуется в 2,5 раза меньше энергии, чем для производства того же количества бензина. Получается, таким образом, как бы двойная экономия энергоресурсов. Именно этим объясняется быстрый рост числа автомобилей, работающих на дизельном топливе.

Совершенствование двигателей внутреннего сгорания. Совершенствование  процесса сгорания топлива в двигателе  внутреннего сгорания, применение электронной  системы зажигания приводит к  уменьшению в выхлопе вредных  веществ. Для экономии топлива создаются  различные типы зажигания.

Большое внимание придается  разработке устройства снижения токсичности – нейтрализаторов, которыми можно оснастить современные автомобили. Способ каталитического преобразования продуктов сгорания заключается в том, что отработавшие газы очищаются, вступая в контакт с катализатором. Одновременно происходит дожигание продуктов неполного сгорания, содержащихся в выхлопе автомобилей. Катализатором служат либо гранулы размером от 2 до 5 мм, на поверхности которых нанесен активный слой с добавками благородных металлов платины, палладия и т. п., либо керамический блок сотового типа с подобной активной поверхностью.

Газ вместо бензина. Высокооктановое, стабильное по составу газовое топливо  хорошо смешивается с воздухом и  равномерно распределяется по цилиндрам  двигателя, способствуя более полному  сгоранию рабочей смеси. Суммарный  выброс токсичных веществ у автомобилей, работающих на сжиженном газе, значительно  меньше, чем у машин с бензиновыми  двигателями. Многолетний опыт эксплуатации автомобилей, работающих на сжиженном  газе во многих странах мира, выявил существенные технико-экономические  и санитарно-гигиенические преимущества голубого топлива по сравнению с  бензином. При работе двигателя на газе происходит более полное сгорание смеси. А это ведет к снижению токсичности отработавших газов, уменьшению нагарообразования и расхода  масла. Кроме того, сжиженный газ  дешевле бензина.

Электромобиль. В настоящее  время, когда автомобиль с бензиновым двигателем стал одним из существенных факторов, приводящих к загрязнению  окружающей среды, специалисты все  чаще обращаются к идее создания «чистого»  автомобиля. Речь, как правило, идет об электроавтомобиле. В некоторых странах начинается их серийное производство. В интересах защиты окружающей среды считается целесообразным перевод автотранспорта на электротягу, особенно в крупных городах.

2. Мероприятия по борьбе с промышленными выбросами

За последние годы на предприятиях различных отраслей промышленности введены в действие многие совершенные  технологические процессы, тысячи газоочистных и пылеулавливающих аппаратов и  установок, которые резко сокращают  или исключают выбросы вредных  веществ в атмосферу. В широких  масштабах осуществляется программа  перевода предприятий и котельных  на природный газ. За пределы городов  выведены десятки предприятий и цехов с опасными источниками загрязнения воздушного бассейна. Все это привело к тому, что в большинстве промышленных центров и населенных пунктов страны уровень загрязнения заметно уменьшился. Растет и число промышленных предприятий, оснащенных новейшей и дорогостоящей газоочистной техникой.

Санитарно-эпидемиологическая служба осуществляет надзор за новым  строительством и реконструкцией промышленных объектов, за проектированием и строительством газопылеочистных сооружений на действующих предприятиях, проверку проектных институтов.

С января 1981 г. вступил в  действие Закон об охране атмосферного воздуха. Он всесторонне охватывает важную общечеловеческую проблему, систематизируя выдержавшие проверку временем юридические  нормы. Закон в первую очередь  выразил более квалифицированно те требования, которые были выработаны в предшествующие годы и оправдали  себя на практике. Сюда относятся, в  частности, правила о запрещении ввода в действие любых производственных объектов – вновь созданных или реконструированных, если они в процессе эксплуатации станут источниками загрязнений

Для очистки газов от незначительных концентраций примесей (не более 1 % по объему) применяют прямоточные компактные абсорбционные аппараты. Наряду с жидкими поглотителями – абсорбентами для очистки, а также для сушки (обезвоживания) газов могут быть применены твердые поглотители. К ним относятся различные марки активных углей, силикагель, алюмогель, цеолиты. В последнее время для удаления из газового потока газов с полярными молекулами стали применять иониты. Процессы очистки газов адсорбентами осуществляют в адсорберах периодического или непрерывного действия.

Для очистки газового потока могут быть использованы сухие и  мокрые окислительные процессы, а  также процессы каталитического  превращения, частности, для обезвреживания серосодержащих газов сульфатноцеллюлозного производства (газов варочного и выпарного цехов и др.) используют каталитическое окисление. Система очистки позволяет не только уберечь от загрязнения окружающую среду, но и сэкономить ценный материал.

Для удаления пыли из выбросов тепловых электростанций широко применяют  электрофильтры. Они улавливают летучую  золу, образующуюся при сжигании твердого топлива. Специалисты работают над  усовершенствованием конструкций  этих аппаратов, повышением их эффективности  и надежности.

Безотходное производство. Малоотходные и безотходные технологические  процессы позволяют сократить или  полностью исключить загрязнение  окружающей среды, полнее использовать запасы минеральных ресурсов, обеспечить комплексную переработку первичного сырья и отвалов промышленных предприятий, получать дополнительно  продукцию и тем самым повысить эффективность народного хозяйства. Технология безотходного производства – новая ступень развития научно-технической революции. Современные наука и техника дают возможности для преодоления тех противоречий, которые возникают между устаревшими методами производства и стремлением освободить от вредного влияния природную среду.

Большое значение имеют регенерация  и использование отходов, превращение  их в полезный продукт, в частности, путем извлечения ценных веществ  и материалов из отходных газов, лучшего  использования энергии, содержащейся в отходах остаточных продуктах. Важно повторное использование  большего количества отходов в качестве вторичных сырьевых материалов в  других производственных процессах. Рекомендуется  рациональное использование сырьевых материалов в производственных процессах  и в течение всего жизненного цикла продуктов, замены истощающихся видов сырья другими доступными видами. Необходимо рациональное использование энергетических ресурсов в процессе производства и потребления энергии и в случае практической осуществимости – использования сбросного тепла. Большое внимание уделяется оценке промышленного применения в производственных масштабах малоотходной и безотходной технологии в целях оптимального использования сырья и энергии, включая возможности регенерации, рециркуляции и экономическую эффективность, с учетом экологических и социальных последствий.

Для создания безотходного промышленного производства в масштабах  всей страны необходимо разработать  научно-технические основы планирования и проектирования региональных территориально-промышленных комплексов, в которых отходы одних предприятий могли бы служить сырьем для других. Внедрение таких комплексов неизбежно потребует перестройки связей между предприятиями и отраслями народного хозяйства, больших затрат.

Санитарно-защитные зоны. Предприятия, их отдельные здания и сооружения с технологическими процессами, являющимися  источниками выделения в атмосферный  воздух вредных и неприятно пахнущих веществ, отделяют от жилой застройки  санитарно-защитными зонами. Размер санитарно-защитной зоны до границы  жилой застройки устанавливается:

• для предприятий с  технологическими процессами, являющимися  источниками загрязнения атмосферного воздуха вредными и неприятно  пахнущими веществами (через трубы, шахты или через фонари зданий и др.),

• для тепловых электрических  станций, производственных и отопительных котельных – от дымовых труб.

Перевод отопительных систем на газ. Большое значение для оздоровления воздушного бассейна имеет перевод  городских отопительных систем на газовое  топливо. Общеизвестна роль газовой  промышленности в оздоровлении атмосферы  городов при замене угля и нефтепродуктов на природный газ.

Выброс через высокие  трубы. На тепловых электростанциях  и металлургических заводах сооружают  дымовые трубы. У дымовой трубы  два назначения: